Stampa 3D come supporto alla manutenzione – applicazioni industriali
Fino a qualche anno fa, la stampa 3D in un impianto di produzione era associata più alla fantasia che a un reale supporto per i reparti di manutenzione. Oggi le stampanti 3D si trovano sempre più spesso direttamente in produzione. Nel settore industriale, vengono utilizzate principalmente per stampare pezzi di ricambio, attrezzature di produzione, prototipi di utensili e persino componenti di abitazioni o coperture individuali. L’introduzione di questa tecnologia può realisticamente ridurre i tempi di inattività, minimizzare la dipendenza da fornitori esterni e ridurre significativamente i costi di manutenzione.
Un’industria della stampa 3D ben implementata cessa di essere un “gadget” e diventa uno strumento a tutti gli effetti per supportare i dipartimenti tecnici e di ingegneria. Il prerequisito , tuttavia, è la scelta della stampante giusta, la conoscenza dei materiali e la piena comprensione delle capacità e dei limiti di questa tecnologia.
Tipi di filamenti per stampanti 3D: cosa è bene sapere nel settore?
- PLA (Polilattide) – facile da stampare, biodegradabile, ma con una moderata resistenza meccanica e termica. È preferibile per le applicazioni ausiliarie, come ad esempio i portautensili.
- ABS (acrilonitrile-butadiene-stirene) – più duro e resistente al calore del PLA, ottimo per la stampa di alloggiamenti elettronici, condotti d’aria o componenti di schermatura.
- PETG (poli(etilene tereftalato) glicolato) – Resistente agli agenti chimici e all’umidità, combina flessibilità e durata. È popolare per le applicazioni industriali, ad esempio coperture, distanziatori, parti a contatto con i liquidi.
- PA (Nylon) – meccanicamente forte, resistente all’usura, adatto per ingranaggi, guide o parti che lavorano sotto carico. Piuttosto esigente nella stampa.
- TPU (elastomero termoplastico) – flessibile, resistente all’abrasione, ottimo per ammortizzatori, guarnizioni, distanziatori.
- PC (Policarbonato) – molto durevole e resistente al calore. Adatto per stampe esposte a temperature elevate o a urti.
La scelta del materiale giusto dipende non solo dalla geometria del pezzo, ma soprattutto dalle sue condizioni operative: temperatura, presenza di sostanze chimiche o carichi meccanici.
Come stampare i ricambi in loco? I passi per l’implementazione in loco
- Identificazione di problemi ricorrenti: selezione di parti che sono frequentemente soggette a usura o danni. In genere si tratta di chiusure, maniglie, staffe, copricavi o piccoli componenti del corpo macchina.
- Modello 3D – il pezzo può essere scansionato (scansione 3D) o mappato in un software CAD. Alcune aziende utilizzano subappaltatori o software come Fusion 360, SolidWorks o Inventor.
- Test e adattamento della geometria – prima che il pezzo venga messo in produzione, viene realizzata una stampa di prova. Questo è il momento di individuare gli errori (distanze di montaggio, collisioni con altri componenti, rigidità inadeguata).
- Selezione dei filamenti: valuta i tipi di filamenti in base alle condizioni di lavoro del componente. È bene avere almeno 2-3 tipi di materiali nell’impianto per le diverse applicazioni (ad esempio PETG per le applicazioni generali, PC o Nylon per le applicazioni più difficili).
- Documentazione e controllo qualità: ogni pezzo deve avere un progetto archiviato, parametri di stampa e storia dei materiali utilizzati. Gli stabilimenti più grandi spesso creano una propria libreria interna di parti 3D.
Conviene e quando vale la pena investire nelle stampanti 3D?
Non tutte le aziende hanno bisogno di un vero e proprio reparto di stampa 3D. Anche una sola stampante 3D ben configurata (ad esempio di classe FDM) e un tecnico preparato sono sufficienti. Un’applicazione chiave della stampa 3D nell’industria è l’eliminazione dei tempi morti, la prototipazione rapida e la creazione di soluzioni dedicate senza dover ricorrere a fornitori esterni e attendere parti non standard.
Vale la pena considerare anche l’aspetto tecnologico: capire come funziona una stampante 3D, i modelli di filamenti per stampanti 3D e i modi per configurare i parametri ti permette di ottenere risultati molto più elevati anche senza un grande investimento in macchinari. Molte aziende iniziano con una semplice stampante FDM e col tempo passano a macchine industriali specializzate SLS o SLA.
Le stampanti 3D sono oggi una parte importante delle strategie di manutenzione. Se implementate correttamente, possono rafforzare in modo significativo l’indipendenza tecnologica di un impianto. E la conoscenza dei filamenti delle stampanti 3D – i loro tipi, la loro resistenza e le loro applicazioni – sta entrando a far parte delle competenze quotidiane di tecnici e ingegneri.
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